一切皆可造，万物可合成。

顶着“第三次生物技术革命”光环，全新“造物”技术来了——合成生物学。

一段时间，政府加持、产业布局、资本追捧，正在席卷万亿级新赛道。

从国家重视到地方层面，各地强调发展合成生物学。但是，产业落地是艰难的、漫长的、需要有耐心的。

基于此，谷川产业研究院精心撰写相关报告，从投资视角出发，洞见产业布局，看清发展趋势，制定招商策略。

本期我们从万字研报《生物制造及合成生物学产业化发展路径探究》中提炼重点，全文超6000字详细解读、抛转引玉：

就招商而言，哪些地方适合发展？什么环节附加值高？细分领域投资怎样侧重？产业化落地路径中启示如何？

早在2020年，合成生物学还是默默无闻的“小透明”。

差不多，2021年开始整个行业迅速爆发。初创企业竞相涌现，一级、二级市场躁动不已。

近五年，全球合成生物融资快速增长，合成生物学成为资本最看好的赛道之一。

站在2024年，行业投资环境变得更加理性，市场重新审视了这一万亿赛道。

招商方向也有了些许变化：很少考虑尚未实现收入或不具备产业化能力的初创公司。

相关数据统计，2019年起至2022年，中国合成生物学产业投融资金额，分别达到4.03亿元、21.59亿元、22.95亿元、66亿元。

▲数据来源：智慧牙，SynBioCon，谷川产业研究院

显而易见，合成生物投资热潮，大概发生在2021-2022年。

确实，合成生物经历高速增长阶段，从2018年的53亿美元增长到2023年超170亿，预计在2028年体量将达到近500亿的全球型市场。

现阶段，产业布局可围绕生物制药、消费个护、生物能源、大宗化工品以及农业和生物基材料七大领域延伸发展。其中，生物制药、食品、农业和化工是细分领域的大头。

那么，哪些地方适合发展合成生物产业，主要分两大类：

● 产业技术导向型城市

关注点：本地产业基础、高校人才资源、研发机构实力。

本地有生物医药、材料、化工产业基础，或者围绕周边核心研发的产业集群，布局平台试验与生产制造环节，形成区域间产业协同。

同时，具备一定的研发实力，有技术研发平台、试验平台等配套，满足合成生物产业生产研发需求。

值得一提的是，合成生物半数研发技术源自高校，区域依托高校优质平台进行底层核心技术重难点突破。

例如，天津上海、深圳三地在合成生物领域的科研基础领先，可以发展和引入技术型公司。

● 原料资源导向型城市

关注点：上游原材料、能源储备、中药材等自然资源。

这些地方，呈现“资源主导，制造先行”的特点，利用本地原材料、能源等优势引进具有代表性的投资制造类项目。

例如，河南、山东都是粮食大省，云南拥有丰富的中草药资源。

以技术壁垒较低的制造环节作为切入口，招引布局相关企业，多是定位为合成生物产品生产基地，从零起步推动合成生物产业在本地发展。

还要把握周边区县研发能力，形成产业协同，以生产基地的定位招引企业，布局平台实验与生产制造环节，构建“研发+制造”协同生态，承接周边外溢企业。

我们看到，国家与地方出台上位政策，鼓励支持合成生物学产业发展。

2020年，《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》中，提出支持合成生物学技术创新中心建设。

2021年，《十四五”全国农业农村科技发展规划》中，讲到突破合成生物技术，构建高效细胞工厂和人工合成生物体系。

2022年，出台了《“十四五”生物经济发展规划》，让生物经济发展迎来历史机遇期。

▲数据来源：国家各部门及各省官网，谷川产业研究院

据不完全统计，北京、上海、天津、江苏、广东、山西、重庆、湖北、甘肃、贵州、福建等诸多省份及地方出台相应政策，均明确提出合成生物学方向的规划和布局，并且陆续出台支持合成生物学发展的落地政策。

随着合成生物产业硬件技术国产化率提升，政策支持与市场需求双重导向，使合成生物设备制造市场蓬勃发展。在克服早期技术挑战与资金需求后，国内生产商将迎来广阔蓝海。

合成生物学掀起的是生物制造业革命，实验室生产/原型开发是容易的，规模化生产才是难啃的硬骨头。

从实验室中几克东西的合成到千克和吨级的大规模生产，中间有道巨大鸿沟，多个环节都有可能发生偏离。

比如，生物反应器的开发。在实验室中，发酵传质速率等条件可控，但反应器放大后，局部的微环境都会发生改变，对工艺和发酵结果影响非常大。

再比如，细胞不断分裂，反应器放大后，扩增代数随之增加，可能对菌种遗传稳定性可能扰动；下游分离、提纯，各步骤也有多种技术路线，如果工艺落后或成本高，也会影响产品整体的竞争力。

除此之外，原料、培养基的成本和稳定供应，也必须提前考量。

特别是对于大宗产品，工厂产能规划到万吨级别时，上游原料价格波动、原料运输成本，乃至消耗的水/电等，都直接影响产品的成本。

重要的是，合成生物学是联动的、汇聚的、融合的，发挥自身优势的同时，更要着眼产业整体联动发展，才能创造更多的机会与可能。

不论是以“目的”为导向的工程设计思路，还是以“应用”为目的的产品构建，都是在强调上下游的“对接”，关键在于看懂产业链全景图。

▲2024，谷川产业研究院绘制

从产业链全景图看，有几个重要结论，在产业规划与招商引资时格外关注：

上游技术型企业，涉及基因工程和底盘细胞等原材料生产，毛利率普遍更高，达到75%至80%。科研含量较高，研发周期较长。

地方招引上游企业，重点关注技术、人才要素，是否能够支撑产业发展起来。

中游平台型企业，涉及合成生物技术平台和生物仪器的供应，相对而言毛利率有所下降，分别约为40%和50%。

地方招引中游企业，重点关注本地生物医药、化工、农业等产业基础及资源优势。

下游应用型企业，应用市场由于行业的区别，附加值有所不同。生物医药的毛利率更高，达到60%，而化工及食品行业的附加值则偏低。

地方招商过程中，往往中游产品价值决定下游合成生物对应用层的经济影响。

合成生物学产业化发展方向，不同领域合成生物相关技术的采用速度和应用发展不同：

行业视角从局部扩展到全领域应用、从现有产品提升到新产品创造；层级视角未来应加强对生物内在的认知以及平台型公司数量的扩展。

▲数据来源：CB Insights，专家访谈，中国合成生物学产业白皮书，东吴证券，谷川产业研究院

经过谷川产业研究院分析，合成生物企业在产业链的定位可分为：

上游：技术型企业

各企业专注一类技术领域研究攻克，毛利在75%左右多项关；多项关键技术落后海外，产业技术壁垒高垒使研发类企业选址意向上海、北京等生物研发基础强势区域。

我们看到上游企业，擅长基础技术的开发，包括 DNA/RNA 合成、测序、编辑，以及软件类产品、协助工程化平台构建。

在短期内较难创造营收，但可以给中下游应用公司赋能。因此，人才和技术的价值大于直接经济效益。

▲数据来源：专家访谈，BCG，投资界，动脉网，公众号synbio深波，wind，谷川产业研究院

合成生物上游是各类技术赋能公司，为合成生物产业提供关键技术（DBTL）所必须的生产资料与技术能力，关注底层技术颠覆及提效降本。

由于产业链上游涉及基因工程、底盘细胞等原材料生产，科研含量高、研发周期长，各个企业通常聚焦某一技术领域。

如二代合成、三代测序、新一代基因编辑工具以及自动化/高通量设备等，毛利普遍更高。

初步统计，底盘细胞生产及基因重组上市企业的毛利高达75%至80%。

当前，中国多项关键使能技术落后于海外，亟需快速追赶以掌握合成生物学产业上游话语权。

产业链环节技术壁垒高，企业普遍选择利用产学研模式与高校合作研发工艺与升级技术。

因此，现有企业大多将研发中心与转化平台布局在上海、北京、江苏等高校资源丰富，生物医药研发水平优越的区域。

中游：平台型企业

核心逻辑在于企业研发、选品以及放大生产能力，其决定了企业通过研判下游市场，利用自己技术人员的软实力控制研发成本，提高企业竞争优势，推动产品走向下游应用市场。

中游是对生物系统及生物体进行设计、改造的技术平台，主要从事产品研发到放大生产的产品型和主攻平台搭建的合成生物学公司构成，与下游企业相比更强调技术平台的通用性，潜在具备CRO的属性。

中游涉及合成生物技术平台、生物仪器的供应，相对而言毛利率有所下降，分别约为40%及50%。

从现有投资角度看，中游的研发、选品和放大生产能力是评价公司核心竞争力的三个维度：

研发体现一家合成生物学企业的技术、平台、人员等多方面的软实力；选品是对产品下游市场需求的综合研判，直接决定下游市场空间；放大生产能力体现最终成本控制和竞争优势，决定产品最终是否能走向市场。

研发：微生物构建、微生物改进的能力，底盘细胞鲁棒性(Robust)，研发效率、成本。

选品：与传统生产方法比较是否具有成本优势、工艺优势、产品质量优势，选品是否符合市场需求，下游市场空间。

放大生产：可行性，发酵工艺，放大规模，生产成本，能耗，温室气体排放，污染控制。

产业中游产品可根据需求体量和单位价值划分为三类，提示相应子行业长期发展以及赛道企业成功的关键要素：

1.市场需求量少但单位价值高的产品，关注差异化优势、临床检验和载体要求。

2.市场需求量与单位价值中等的产品，关注发展潜力和市场营销。

3.市场需求大而单位价值低的产品，关注产品可行性预判和大规模生产的挑战机遇。

合成生物学产业化的关键在产品大规模生产，参与玩家实现平台技术与扩大生产一体化布局；产品涉及医药、工业、农业以及食品等领域，以化工企业为代表营收飞速增长，毛利位于20%-40%区间。

▲数据来源：wind，谷川产业研究院

我们看到中游企业，擅长对人工生命体进行设计、开发，为传统企业开拓新的价值领域。

例如，用合成生物技术替代化学合成药物，增加营收，降低环保成本。因此，对原有产业赋能带来的间接效益，比较显著。

下游：应用型企业

医疗健康是目前合成生物学下游应用最广的领域，企业占比过半；中游产品价值决定下游合成生物对应用层的经济影响。

其中，农业技术和生物医药是受合成生物产业影响最大的两个细分领域。

▲数据来源：睿兽平台，麦肯锡，谷川产业研究院

中国合成生物技术，在生物医药领域应用最广。

现有合成生物下游应用企业，主要集中生物医药领域，原因在生物医药产业产品价值高、技术起点高、合成生物技术与生物医药关联度最高。

其次，就是化工能源，主要应用在化工品生产、新材料制造和生物发电等场景中农业技术、食品饮料以及信息技术企业较少。主要原因，可能在于部分研发技术不成熟，商业化程度低。

中游产品价值高低，决定合成生物对下游应用层的直接经济影响程度。从潜在影响来看，根据麦肯锡预测，未来10-20年合成生物学对农业技术、生物医药的直接经济影响较大。

原因在于，农业与医药直接关系人类吃食健康，合成生物技术主要作用于产品性状的研究。

其次，就是消费品和服务，有直接面向消费者的基因测试、医美和创新养生，也有对有消费者间接影响，产品价值中等；影响较小的领域为材料能源，相关产品虽然需求量大但产品单价低，因此对应用领域的影响程度也较低。

我们看到下游企业，擅长各领域产品的开发和落地，应用领域包括化工、医药、农业、食品等。

应用型公司处于快速发展阶段，各领域都有代表性上市公司。不少公司，都依靠合成生物学产品的节能环保、成本、产量等优势取得了不错的业绩。

我们看到，合成生物技术改变了生产方式，可以盘活地方存量资产，利于转型升级。

在传统的工业、农业经济中，使得相关领域的科技含量更高、经济效益更好、资源消耗更低、环境污染更少，有利于驱动经济转型升级。

但关键在于，突破大规模生产的瓶颈，在于选品有实际大规模需求和高附加值。这也是从技术到商业化，从实验室到生产线的通用性问题。

谷川产业研究院分析可得：全国各省均布局合成生物产业，细分领域各有侧重；粤沪鲁苏成为最具产业发展潜力城市。

生物产业载体保障企业投产，促成本地产业集聚；科研载体则以龙头企业为引擎，提升本地合成生物产业研发水平。粤沪鲁苏四省在双重因素驱动下，合成生物产业发展潜力巨大。

产业载体：合成生物学是生物行业的重要组成部分，产业化规模尚小，且多数生物制造厂商多倾向于依托合成生物学技术进行研发生产。

研发载体：合成生物产业技术壁垒高，企业研发能力决定市场竞争力，也确定了区域在合成生物学产业中技术研发的核心角色。

合成生物产业相关研究所，主要布局深圳、上海、天津、山东等地，该区域通常具备强劲的科研实力、丰富的人才储备以及生物发酵产业基础。

未来周边城市可围绕研发载体为中心布局生产销售环节，在区域内推动研发技术成果转化，带动合成生物学在区域内产业化发展。

但是，合成生物不一定是科研基础领先、产学研基础抓实的沿海区域才能发展。反而，有些中西部区域，招商引资一样有机会布局产业。

基于谷川产业研究院分析，先看新疆伊犁，发展合成生物产业优势，有几个方面：

第一，农作物资源储量丰沛。

以玉米为例，新疆是全国玉米大省，产量大价格低，全年光照充足、土地肥沃，玉米内蛋白质含量高，适合作为合成生物产业原材料。

第二，能源装机资源富饶。

2023年电源装机量全国第五，煤炭远景储量全国第一，原油储量全国第三，天然气产量全国第一（2022），风光资源丰富。

第三，当地气候适宜发酵环节。

这里具备了生物发酵的温度、湿度等气候条件，适宜的气候能够提高发酵水平，进而降低生产成本。

合成生物类企业选址，关注点有贴近上游原材料、能耗资源丰富。当地川宁生物选址伊犁，主营药物中间体发酵生产，正是看中当地具备投资条件。

所以说，类似伊型这类中西部地区，生物研发产业基础薄弱的区域，可重点关注产品制造环节，发挥本地资源优势招引龙头企业，以龙头企业带动打下合成生物产业基础，成为发展此类新兴产业的切入口。

我们看到，河南是全国优质的农产品生产基地，生物资源丰富，拥有合成生物产业发展的原材料基础。

在政策支持方面，河南陆续出台《河南省促进生物经济发展实施方案》、《河南省支持生物经济发展若干政策》等文件，加快生物经济的布局。

在产业培育方面，通过因地制宜发展，河南在发酵生产、绿色食品、生物基材料、生物医药领域，形成了新拓洋、双汇、金丹乳酸、华兰生物等一大批优质企业和特色产业集群，生物产业发展具有基础。

此外山东，汇聚了很多老牌的发酵企业。

早在2017年，由青岛能源所、山东大学、齐鲁工业大学、青岛蔚蓝生物集团等7家发起单位，共同建立了山东省合成生物技术创新中心。

我们知道的很多合成生物技术相关企业，总部都在山东。例如，华熙生物、金城药业、三元生物、山东赫达、山东福瑞达、青岛蔚蓝生物等。

不同类型的合成生物公司，产生效益的侧重点不同，适合不同地区。有的侧重于人才和技术的价值，有的侧重于原有产业的提升，有的侧重于创造新增产业。

各地方政府的优势资源也不同，因此需要考虑本地以及周边资源互补。

当然，合成生物技术作为制造业革命的驱动力，能够替代原料和原有生产工艺，同时带来环保、能耗少、成本低的价值，还具有广阔的市场空间。

这些优势发挥，都需要人才的聚集、经验的积累和地方资源的配套，不太可能一蹴而就。地方制定产业规划、评估财政预算时，需要给引入或者孵化的合成生物项目一定的发展周期，切勿揠苗助长。